全角度数字全息显微层析生物细胞成像研究

发布时间：2023-03-27 19:56

　　数字全息显微层析成像技术是一种新型的三维显微成像技术,它利用传统的数字全息显微成像技术记录样品在不同照明角度下的全息图,并重现出样品的相位分布,然后通过层析重建算法获得样品的立体图像。数字全息显微层析技术能够对无标记的微小生物样品或特殊材料进行快速无损的三维成像,通过定量测量样品的三维折射率分布来揭示样品的内部结构信息,在生物学研究、医学诊疗、材料分析等领域具有广阔的应用前景。在数字全息显微层析成像技术中,主要有两种方法来获取不同照明方向下样品的全息图。第一种是光束扫描法,即保持样品固定,改变照明光束方向对样品进行扫描;另一种是样品旋转法,即旋转样品而保持照明光的方向不变。光束扫描法由于受到显微物镜数值孔径的限制,只能在约150度的角度范围内获得样品的投影数据全息图。而样品旋转法允许样品360度旋转,获取样品全角度的数字全息图。但用样品旋转法获取全息图的过程中,样品不可避免的会产生轴向偏移和横向偏移,且样品全角度投影的获取在增加全息图数量的同时也增大了样品相位获取过程中被残差点影响的风险,并延长了数据采集的时间。本文基于数字全息显微层析技术对样品的偏移误差校正和重建方法的优化进行了研究...

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 层析成像技术
    1.2 数字全息显微层析术
        1.2.1 数字全息显微层析术简介
        1.2.2 数字全息显微层析术研究现状
    1.3 研究意义和主要内容
        1.3.1 研究意义
        1.3.2 主要内容
第二章 数字全息显微层析成像技术的基本原理
    2.1 数字全息图的记录和再现
        2.1.1 数字全息图的记录
        2.1.2 数字全息图的再现
    2.2 层析成像的基本原理
        2.2.1 不考虑样品衍射的层析重建
        2.2.2 考虑样品衍射的层析重建
    2.3 本章小结
第三章 全角度数字全息显微层析成像技术的偏移误差校正和重建优化
    3.1 全角度投影获取中的样品偏移问题
    3.2 基于景深追踪的轴向偏移校正
    3.3 基于互相关运算的横向偏移校正
    3.4 全角度数字全息显微层析重建优化
        3.4.1 质量图导向法相位解包裹
        3.4.2 拟合去除背景相位
    3.5 本章小结
第四章 全角度数字全息显微层析成像校正效果分析
    4.1 猪脂肪细胞偏移误差对比实验
    4.2 轴向误差校正效果分析
    4.3 横向误差校正效果分析
    4.4 猪脂肪细胞的重建结果分析
    4.5 本章小结
第五章 全角度数字全息显微层析成像技术癌细胞诊断应用
    5.1 小鼠乳腺癌细胞投影数据获取
    5.2 小鼠乳腺癌细胞的相位恢复
    5.3 小鼠乳腺癌细胞重建结果分析
    5.4 本章小结
第六章 总结和展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
攻读硕士期间学术成果
致谢



本文编号：3772755